基于ARM的数码相框设计【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电子信息工程基于ARM的数码相框设计摘要：本文综述数码相框的各种方案、对比选择，熟悉和掌握了根据使用场合、具体指标选择合适的方案。关键词：ARM；数码相框；FAT16文件系统；SD卡；TFT液晶引言随着数码相机、扫描仪的普及，家庭中的数码照片不断增加，数码相框也变的越来越流行,它具有传统相框无法比拟的优越性，随意修改编辑的功能，快速的检索方式，永不褪色的恒久保存特性，以及廉价复制分发的优越手段。本文以此为出发点，进行数码框软硬件的开发研究工作。作为一款嵌入式产品，核心部件CPU采用了性能价格

2、比、性能功耗比都很高的ARMv7架构处理器之中的一款----STMicroelectronicsSTM32，采用Cortex-M3内核，最高主频达72MHz，显示器采用了带触摸面板的24位真彩色TFT液晶。软件方面，STMicroelectronics为开发者提供了先进的固件库，大大减小了开发难度，加快了开发速度。同时Micrium为开发者提供了移植好的µC/OS嵌入式操作系统，以及适用于SD卡的文件系统µC/FS，极大的方便了开发者.针对界面设计和图片显示，Micrium还提供了µC/GUI，软件开发工作

3、几乎就是模块的合并，配置和调试。[1]1、数码相框硬件平台结构本数码相框采用的主处理芯片是著名的ST公司生产的STM32F103芯片。STM32F103基于ARMv7架构,使开发者可以低成本设计复杂、低功耗和高度集成的SoC解决方案。它是特别针对创新性消费电子产品开发的。可专门针对嵌入式系统设计研发的。1.1主芯片整体结构ARM32位的Cortex™-M3CPU最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz(Dhrystone2.1)单周期乘法和硬件除法从256K至512K

4、字节的闪存程序存储器高达64K字节的SRAM带4个片选的静态存储器控制器。支持CF卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器并行LCD接口，兼容8080/6800模式多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)多达5个USART接口(支持ISO7816，LIN，IrDA接口和调制解调控制)多达3个SPI接口(18M位/秒)，2个可复用为I2S接口CAN接口(2.0B主动)USB2.0全速接口SDIO接口[2]1.1硬件仿真器及相关软件硬件仿真器采用ARMJTAG型硬件仿真器。具有多用途JTAG接口

5、，支持ARM内核全部芯片、支持Keil、IAR等IDE调试仿真。开发环境使用的是IAREWARM，安装调试使用Windows7操作系统。1.3数码相框解决方案系统框图由于这里设计目标是实现多功能的数码相框，故在设计方案中需要考虑以下几个方面的实现：（1）图片显示：需要支持标准和非标准的JPEG、JIF、BMP等式，图片可自动浏览、旋转和缩放。（2）通信：需要支持USB2.0Slave（3）文件系统：支持FAT16/32、EXT2、EXT3等格式（4）时间、温湿度显示等如图1为系统解决方案框图USBSlave

6、STM32F103SD卡TFTLCDDS3231MSHT10Keyboard图1系统解决方案框图1.4SD卡接口电路本设计采用了SD卡接口电路来实现数据和外界的交换，SDCard（SecureDigitalCard）由松下、东芝和SanDisk共同开发研制，SD卡有9个引脚，安全性很高。SD卡共支持三种传输模式：SPI模式，1位SD模式和4位SD模式，本设计采用的是4位SD宽总线模式，数据在4根数据线(DAT[3:0])上同时传输，在这种模式下昀高的数据传输速率可达100Mb/s。当初始上电后，SD卡默认使

7、用DAT0。经过初始化之后，主机可以改变线宽到4位。混合的SD卡连接方式也适合于主机。在混合连接中，VCC，VSS和CLK的信号连接可以公用。而命令（CMD）和数据（DATA0～3）这几根线，各个SD卡必须从主机分开。SD总线上通信的命令和数据比特流从一个起始位开始，以停止位中止。[3]如图2为SD卡的接口原理图图2SD卡的接口原理图1.5实时时钟DS3231MDS3231M是业内首款集成了MEMS谐振器的温补RTC，低成本、高精度I²C实时时钟(RTC)。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确计时

8、。集成微机电系统(MEMS)提高了器件的长期精确度，并减少了生产线的元件数量。DS3231M采用与流行的DS3231RTC相同的器件封装。[4]如图3为DS3231M与CPU的连接图图3DS3231M与CPU的连接图如图4为TFT液晶模块接口原理图图4TFT液晶模块接口原理图1软件架构1.1操作系统为了方便在一个芯片上运行多个任务，这里采用了µC/OS作为嵌入式操作系统µC/OS和µC/OS-II是专门为计算机的